三段剩余污泥制沼气的装置及方法制造方法及图纸

三段剩余污泥制沼气的装置及方法，涉及一种沼气制备装置及方法，解决了目前大部分污泥未经妥善处理造成的环境污染问题。三段剩余污泥制沼气的装置主要由电化学氧化池、水解酸化池和沼气池组成；三段剩余污泥制沼气的方法基于上述装置实现，依次包括三个阶段：污泥电化学溶胞水解段，采用电化学氧化技术破坏活性污泥絮体，溶解微生物细胞，释放微生物中的大分子有机物，实现对污泥的水解；污泥厌氧酸化段，控制生物菌群以产酸菌为主，使水解后的污泥发酵酸化，当压力大于１ａｔｍ时，进入下阶段；污泥厌氧发酵制沼气段，采用升流式厌氧发酵制沼气，通过控制ｐＨ值选择优势甲烷菌群，实现沼气制备。本发明专利技术可用于污泥制备沼气领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种沼气制备装置及制备方法。
技术介绍
污泥是污水处理工艺过程的副产品，进入“十一五”以来，我国的污水处理产业得 到了快速发展，污水处理能力及处理率迅速增长，带来了大量的剩余污泥。根据住建部资料 显示，截止到2009年年底，全国城镇污水处理量达到280亿立方米，湿污泥(含水率80% ) 产生量突破2000万吨。调查结果显示，我国污水处理厂所产生的污泥，有80%没有得到妥 善处理，污泥随意堆放及所造成的污染与再污染问题越来越严重。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决目前污水处理厂所产生的大部分污泥未经妥善处理及随意 堆放所造成的环境污染问题，提供了一种。三段剩余污泥制沼气的装置，它主要由电化学氧化池、水解酸化池和沼气池组成； 电化学氧化池的污泥出口与水解酸化池的污泥入口相连通，水解酸化池的污泥出口与沼气 池的污泥入口相连通，沼气池设有沼气出口、排水口和排渣口。三段剩余污泥制沼气的方法，它基于上述装置实现，它包括三个阶段污泥电化学 溶胞水解段、污泥厌氧酸化段以及沼气制备阶段；所述污泥电化学溶胞水解段的过程为采用电化学氧化技术破坏活性污泥絮体， 使活性污泥中的微生物细胞溶解，将微生物中的大分子有机物释放出来，实现对污泥的水 解；所述污泥厌氧酸化段的过程为控制生物菌群，令菌群中成分以产酸菌为主，使水 解后的污泥进行发酵酸化，当压力大于Iatm时，该阶段完成；所述污泥厌氧发酵制沼气段的过程为采用升流式厌氧发酵制沼气，通过控制PH 值控制优势甲烷菌群为主，实现沼气制备。本专利技术的积极效果本专利技术利用剩余污泥进行厌氧发酵制沼气，解决了目前污水 处理厂所产生的大部分污泥未经妥善处理及随意堆放所造成的环境污染问题，且利用污泥 发酵制沼气的效率高，成本低，利用本专利技术的装置和方法，可以使污泥制沼气的发酵时间 由原来传统的一段式发酵工艺的30-40天缩短为20天，且本专利技术的发酵产气量能够达到 1. OmVkgCOD,与现有沼气池产气率0. 35-0. 45m3/kgC0D相比得到大幅提高，可实现污泥的 资源化利用。附图说明图1为本专利技术的三段剩余污泥制沼气的装置的结构示意图；图2为电化学氧化池 的结构示意图；图3为图2的A-A向剖视图；图4为图2的B-B向剖视图；图5为水解酸化 池(2)的结构示意图；图6为沼气池身3-1的结构示意图；图7为沼气池的结构示意图；图48为图7的C-C向示意图。 具体实施例方式具体实施方式一本实施方式的三段剩余污泥制沼气的装置，它主要由电化学氧 化池1、水解酸化池2和沼气池3组成；电化学氧化池1的污泥出口与水解酸化池2的污泥 入口相连通，水解酸化池2的污泥出口与沼气池3的污泥入口相连通，沼气池3设有沼气出 口、排水口和排渣口。具体实施方式二 本实施方式是对实施方式一的进一步限定，其中所述电化学氧 化池1的污泥出口与水解酸化池2的污泥入口通过一个闸阀相连通。具体实施方式三本实施方式是对实施方式一或二的进一步限定，水解酸化池2 的污泥出口与沼气池3的污泥入口通过一个阀门相连通。具体实施方式四本实施方式是对实施方式一、二或三的进一步限定，电化学氧化 池1由电化学氧化池身1-1、多个网状电极板1-2、支持电解质1-3、第一泥浆提升泵1-4、污 泥进料管1-5和污泥出料管1-6组成；电化学氧化池身1-1为一个中空、封闭腔体，电化学 氧化池身1-1的左侧顶部开有第一孔洞，污泥进料管1-5穿入第一孔洞与电化学氧化池身 1-1内的腔体相连通；多个网状电极板1-2平行、等间距地设置在所述腔体内、且位于污泥 进料管1-5与电化学氧化池身1-1的底部之间，每个网状电极板1-2的板面均与所述腔体 的底面垂直，每个网状电极板1-2的顶端均外接直流电源的一个电极，每个网状电极板1-2 的底端均外接直流电源的另一个电极；第一泥浆提升泵1-4设置在电化学氧化池身1-1的 右侧底部、且位于所述腔体内，第一泥浆提升泵1-4的出料端与污泥出料管1-6相连通，电 化学氧化池身1-1的顶部还开有第二孔洞，所述污泥出料管1-6穿过第二孔洞、并探至电化 学氧化池身1-1外；支持电解质1-3充满于电化学氧化池身1-1内。具体实施方式五本实施方式是对实施方式四的进一步限定，所述网状电极板 1-2的材料为Ti/Ru02，即网状电极板1-2的基础材料为Ti，Ti的表面涂覆RuO2，支持电解 质1-3选取浓度为50mg/L的NaOH溶液。具体实施方式六本实施方式是对实施方式四的进一步限定，所述网状电极板 1-2的顶端边缘至底端边缘的距离为20mm，网状电极板1_2的单个网格的形状为圆形、方形 或三角形，且当单个网格的形状为圆形时，该单个网格的直径为2mm;当单个网格的形状为方形时，该单个网格的边长为2mm;当单个网格的形状为三角形时，该单个网格的每个边长为2mm。具体实施方式七本实施方式是对实施方式一至六的任一种方案的进一步限定， 水解酸化池2由水解酸化池身2-1、多个第一潜水搅拌器2-2、气压测量及显示设备2-3和 放气阀门2-4组成；水解酸化池身2-1为一个中空、封闭腔体，且水解酸化池身2-1的侧周 壁上设有一个污泥进料端，水解酸化池身2-1的底部中心设有一个污泥出料端，多个第一 潜水搅拌器2-2设置在所述腔体内、水解酸化池身2-1的底部，气压测量及显示设备2-3的 测量端置于水解酸化池身2-1的腔体内，气压测量及显示设备2-3的显示端露于水解酸化 池身2-1外，水解酸化池身2-1顶端开有放气孔，所述放气阀门2-4设置在该放气孔处。具体实施方式八本实施方式是对实施方式一至七的任一种方案的进一步限定，沼气池3由沼气池身3-1、污水溢流堰3-2、气体分离器3-3、污泥分离挡板3-4、沼气管3-5、 排水管3-6、排渣及放空管3-7、污泥中心下降管3-8、第二潜水搅拌器3-9和多个第二闸阀 3-10组成；沼气池身3-1为一个中空、封闭腔体，该腔体从上至下分为腔体上部3-1-1、腔体 中部3-1-2和腔体下部3-1-3三部分，腔体上部3-1-1和腔体中部3_1_2均为圆柱形腔体， 腔体上部3-1-1的内径为Dl，腔体中部3-1-2的内径为D2，Dl > D2，腔体下部3_1_3的形 状为圆锥体截去锥顶后的部分；在本实施方式中，Dl = 12000mm, D2 = 6000mm ；污泥中心下降管3-8的一端从腔体上部3-1-1的顶部穿入、伸至腔体下部3_1_3， 腔体下部3-1-3的底面内固定有第二潜水搅拌器3-9，所述污泥中心下降管3-8位于第二潜 水搅拌器3-9的搅拌端上方；污泥中心下降管3-8的另一端作为沼气池3的污泥入口 ；腔体中部3-1-2的上部内设置有一圈污泥分离挡板3-4，所述污泥分离挡板3-4的 外圈边缘与腔体中部3-1-2的内表面固定连接，污泥分离挡板3-4的板面与向下倾斜，且污 泥分离挡板3-4的内圈边缘置于腔体中部3-1-2内，并保证所述内圈边缘与污泥中心下降 管3-8的外壁之间的距离为D3,D3 >0 ；气体分离器3-3设置在腔体中部3-1-2与腔体上部3_1_1的交接处，所述气体分 离器3-3呈喇叭口形，且所述气体分离器3-3的小口固定套接在污泥中心下降管3-8外壁 上，气体分离器3-3的大口位于小口下方本文档来自技高网...

【技术保护点】
三段剩余污泥制沼气的装置，其特征在于它主要由电化学氧化池（１）、水解酸化池（２）和沼气池（３）组成；电化学氧化池（１）的污泥出口与水解酸化池（２）的污泥入口相连通，水解酸化池（２）的污泥出口与沼气池（３）的污泥入口相连通，沼气池（３）设有沼气出口、排水口和排渣口。

【技术特征摘要】
三段剩余污泥制沼气的装置，其特征在于它主要由电化学氧化池(1)、水解酸化池(2)和沼气池(3)组成；电化学氧化池(1)的污泥出口与水解酸化池(2)的污泥入口相连通，水解酸化池(2)的污泥出口与沼气池(3)的污泥入口相连通，沼气池(3)设有沼气出口、排水口和排渣口。2.根据权利要求1所述的三段剩余污泥制沼气的装置，其特征在于电化学氧化池(1) 的污泥出口与水解酸化池(2)的污泥入口通过一个闸阀相连通。3.根据权利要求1所述的三段剩余污泥制沼气的装置，其特征在于水解酸化池(2)的 污泥出口与沼气池(3)的污泥入口通过一个阀门相连通。4.根据权利要求1所述的三段剩余污泥制沼气的装置，其特征在于电化学氧化池 (1)由电化学氧化池身(1-1)、多个网状电极板(1-2)、支持电解质(1-3)、第一泥浆提升泵 (1-4)、污泥进料管(1-5)和污泥出料管(1-6)组成；电化学氧化池身(1-1)为一个中空、 封闭腔体，电化学氧化池身(1-1)的左侧顶部开有第一孔洞，污泥进料管(1-5)穿入第一孔 洞与电化学氧化池身(1-1)内的腔体相连通；多个网状电极板(1-2)平行、等间距地设置 在所述腔体内、且位于污泥进料管(1-5)与电化学氧化池身(1-1)的底部之间，每个网状电 极板(1-2)的板面均与所述腔体的底面垂直，每个网状电极板(1-2)的顶端均外接直流电 源的一个电极，每个网状电极板(1-2)的底端均外接直流电源的另一个电极；第一泥浆提 升泵(1-4)设置在电化学氧化池身(1-1)的右侧底部、且位于所述腔体内，第一泥浆提升 泵(1-4)的出料端与污泥出料管(1-6)相连通，电化学氧化池身(1-1)的顶部还开有第二 孔洞，所述污泥出料管(1-6)穿过第二孔洞、并探至电化学氧化池身(1-1)外；支持电解质 (1-3)充满于电化学氧化池身(1-1)内。5.根据权利要求4所述的三段剩余污泥制沼气的装置，其特征在于所述网状电极板 (1-2)的材料为Ti/Ru02，即网状电极板(1-2)的基础材料为Ti，Ti的表面涂覆RuO2，支持 电解质(1-3)选取浓度为50mg/L的NaOH溶液。6.根据权利要求4所述的三段剩余污泥制沼气的装置，其特征在于所述网状电极板 (1-2)的顶端边缘至底端边缘的距离为20mm，网状电极板(1_2)的单个网格的形状为圆形、 方形或三角形，且当单个网格的形状为圆形时，该单个网格的直径为2mm;当单个网格的形状为方形时，该单个网格的边长为2mm ；当单个网格的形状为三角形时，该单个网格的每个边长为2mm。7.根据权利要求1所述的三段剩余污泥制沼气的装置，其特征在于水解酸化池(2)由 水解酸化池身(2-1)、多个第一潜水搅拌器(2-2)、气压测量及显示设备(2-3)和放气阀门 (2-4)组成；水解酸化池身(2-1)为一个中空、封闭腔体，且水解酸化池身(2-1)的侧周壁 上设有一个污泥进料端，水解酸化池身(2-1)的底部中心设有一个污泥出料端，多个第一 潜水搅拌器(2-2)设置在所述腔体内、水解酸化池身(2-1)的底部，气压测量及显示设备 (2-3)的测量端置于水解酸化池身(2-1)的腔体内，气压测量及显示设备(2-3)的显示端露 于水解酸化池身(2-1)外，水解酸化池身(2-1)顶端开有放气孔，所述放气阀门(2-4)设置 在该放气孔处。8.根据权利要求1所述的三段剩余污泥制沼气的装置，其特征在于沼气池(3)由沼气 池身(3-1)、污水溢流堰(3-2)、气体分离器(3-3)、污...

【专利技术属性】
技术研发人员：王丽，王琳，强亮生，李春梅，张宏媛，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]